Создание первого в мире микропроцессора компанией intel

Микропроцессор – это устройство, которое отвечает за выполнение арифметических и логических операций, записанных в машинном коде, и реализуется в форме одной микросхемы. Сегодня без этого элемента сложно представить себе современный компьютер. При этом далеко не каждому человеку известно, когда конкретно появился первый микропроцессор. Это устройство было создано в семидесятых годах прошлого века и поначалу использовалось в электронных калькуляторах.

Начало – соперничество Intel и AMD

История создания микропроцессоров началась больше 40 лет назад. Именно тогда компания Intel выпустила на рынок свой первый микропроцессор 4004. Это случилось в ноябре 1971 года. Однако история началась в 1969 году – тогда японская фирма Nippon Calculating Machine Corporation обратилась к Intel с просьбой сконструировать 12 чипов для калькулятора Busicom 141-PF.

Впоследствии микропроцессоры Intel претерпели много изменений. Сегодня этот рынок характеризуется жесткой конкуренцией между известными высокотехнологичными компаниями – Intel и AMD.

Intel 4004 – первый в мире микропроцессор

Первый микропроцессор появился в 1971 году. Эту разработку изобрели в компании Intel, созданной инженерами Гордоном Муром, Робертом Нойсом, Эндрю Гроувом. Уже через год после создания в компанию поступил заказ на создание микросхем для калькуляторов.

Изначально их дизайн был предложен заказчиком. Однако архитектура не понравилась инженерам Intel. Тогда сотрудник Intel Тед Хофф предложил новое решение, уменьшив количество микросхем до 4. Этого удалось добиться благодаря применению центрального процессора, который отвечал за логические и математические функции.

Кроме этого компонента, в архитектуру микросхем входила оперативная память, которая использовалась для хранения информации, и ПЗУ для программного обеспечения.

В апреле 1970 года в команду Intel попал Федерико Фаджин. До этого момента итальянский физик работал в Fairchild и имел большой опыт работы в сфере логического проектирования компьютеров. Благодаря усилиям ученого инженеры Intel смогли соединить микросхемы в общий чип. Так был создан первый микропроцессор 4004.

Следующие процессоры Intel: модели 8008, 8080 и 8800

Модель Intel 8008 появилась в начале семидесятых. По сути, чип представлял собой восьмибитный вариант процессора 4004, но имел меньшую тактовую частоту. В этом нет ничего удивительного, поскольку разработка модели проводилась параллельно с созданием 4004.

Спустя некоторое время появилось еще одно обновление – чип 8080. Однако в этом случае изменения, внесенные в архитектуру процессора, были значительно существеннее.

Микропроцессор Intel 8080 представили в апреле 1974 года. Стоит отметить, что его производство было переведено на новый технологический процесс. К тому же при изготовлении изделия применялась технология N-МОП, тогда как модель 8008 производилась с помощью P-МОП-логики. Применение нового техпроцесса дало возможность расположить 6 тысяч транзисторов. Форм-фактором выступал DIP с 40 контактами.

В модели 8080 появился более широкий набор команд. Он включал 16 команд передачи информации и 31 для их обработки. Также устройство содержало 28 команд для перехода с прямой адресацией и 5 управляющих. Тактовая частота процессора достигала 2 мегагерц, что в 4 раза превосходило предшественников.

Нужно сказать, что на рынке встречалось много клонов микропроцессора 8080. Их изготовлением занимались такие крупные компании, как AMD, Siemens, NEC. Трудно поверить, но в семидесятые годы AMD не имела своих процессоров, а выпускала на своих мощностях копии.

Стоит отметить, что был и отечественный аналог процессора 8080. Ее создал Киевский НИИ микроприборов и назвал КР580ВМ80А. В общей сложности было изготовлено несколько версий микропроцессоров, включая и модели для военных объектов.

Эволюция микропроцессоров

За время своего существования микропроцессоры претерпели много изменений. Их изготовлением занимались самые разные компании.

Motorola

В 1974 году компания Motorola выпустила микропроцессор MC6800. Он вышел вскоре после Intel 8080 и обладал более высокой продуктивностью примерно. К основным плюсам устройства стоит отнести питание всего по одной линии 5 Вольт, тогда как конкуренты имели показатель не больше 3.

Также микропроцессор давал возможность оперировать 16-битными числами и обладал более солидным происхождением. Архитектура устройства наследовала структуру компьютера DEC PDP-11.

MOS Technology

В 1975 году была создана компания MOS Technology, первым продуктом которой стал микропроцессор MOS Technology 6501. Устройство было электрически совместимо с Motorola MC6800, что позволяло устанавливать его на ту же системную плату. Однако это привело к судебным разбирательствам. Потому MOS Technology пришлось срочно устранять скандальную совместимость. Таким образом, появился микропроцессор 6502. Для его распространения был создан компьютер KIM-1.

Ключевым плюсом новинки была ее стоимость. К примеру, в 1975 году цена Intel 8080 составляла 179 долларов, а MOS Technology 6502 можно было приобрести всего за 25.

70-е: конкуренция Intel, Zilog и Motorola

1979 год стал временем жесткой конкуренции нескольких компаний. В это время вышел микропроцессор Intel 8088. Он был аналогом 8086, но обладал важным отличием – восьмиразрядной шиной данных. Таким образом, устройство стало связующим элементом между 8- и 16-разрядным процессорами.

В том же году Motorola выпустила модель МС6800, которая стала к тому моменту наиболее мощным и универсальным 16-разрядным процессором. Создатели этого устройства использовали ряд инноваций. Разработка имела 24-разрядную шину памяти, 32-битные регистры, 16-разрядную шину данных. При этом тактовая частота устройства находилась в диапазоне от 8 до 16 мегагерц.

Также в 1979 году компания Zilog выпустила новый процессор, который был весьма претенциозным. Модель Z8000 работала с 16-разрядной шиной данных. Также она обладала шиной адреса с шириной 16-23 разряда. Процессор мог функционировать на частоте от 4 до 20 мегагерц и обладал 16-битными регистрами. Их можно было попарно объединять с 32-битными числами.

При этом Zilog сделала роковую ошибку. Микропроцессор Z8000 не был совместим с Z80 ни с аппаратной, ни с программной точки зрения. Прямой конкурент устройства – Intel 8088 – был лишен такого недостатка. Потому новые процессоры Zilog не пользовались большим спросом. В итоге более примитивный вариант Z80 значительно пережил новинку.

Процессоры нового поколения Intel

Модель микропроцессора 80286, которую создали в компании Intel, практически уничтожила конкуренцию на рынке. Это устройство вышло в 1982 году. Для него была характерна важнейшая особенность. Процессор был в 5 раз быстрее, чем 8086, и мог работать со значительно большим объемом памяти. Пользователи, которые покупали компьютеры на основе Intel 80286, могли не менять программное обеспечение. Это было важно, потому что его стоимость многократно превышала цену самого ПК.

Добиться такого результата не составило труда. Инженеры Intel ввели новый режим функционирования процессора. При включении компьютера Intel 80286 запускался в базовом режиме, который получил название реального. Для программ процессор 80286 никоим образом не отличался от 8086, кроме производительности.

Программы, которым требовалось больше 1 мегабайта оперативной памяти, а также многозадачность, переключали процессор в особый защищенный режим. В нем устройство могло адресовать до 16 мегабайт и обеспечивало одновременное функционирование нескольких приложений.

Современная ситуация на рынке микропроцессоров: тенденции развития

Развитие микропроцессоров не останавливается и сегодня. В настоящее время осталось только 2 компании, которые выпускают микропроцессоры для ПК, – Intel и AMD. Они стараются выпускать все более мощные процессоры, чтобы обойти конкурента.

Сегодня пальму первенства все же удерживает Intel. После выпуска очень удачного варианта Intel Core второго поколения компании удается быстро наращивать долю десктопного рынка. При этом AMD несколько отстает. Однако ситуация может в любой момент измениться.

Появление микропроцессоров на рынке стало настоящим прорывом в области компьютерных технологий. С того момента было выпущено много моделей таких устройств. Однако их развитие не прекращается и по сей день.

Помните, у нас была с вами такая спорная тема, как Советские корни процессора Intel Pentium. Давайте вернемся к истории возникновения процессоров.

В 60-х годах никто и не предполагал, что информационная революция скоро начнется. Более того, даже сами энтузиасты компьютерного дела, уверенные, что за компьютерами будущее, довольно туманно представляли себе это самое красочное будущее. Многие открытия, которые практически перевернули мир и представление общественности о современном мироустройстве, появились как бы сами собой, по мановению волшебной палочки, без какого-либо предварительного планирования. Характерна в этой связи история разработки первого в мире микропроцессора.

Покинув Fairchild Semiconductor, Роберт Нойс (Robert Noyce) и автор небезызвестного закона Гордон Мур (Gordon Moore) решили основать собственную компанию (подробнее о Fairchild Semiconductor см. статью «Белокурое дитя» в Upgrade #39 (129) за 2003 год). Нойс сел за печатную машинку и напечатал бизнес-план будущего кита IT-промышленности, которому суждено изменить мир. Вот полный текст этого бизнес-плана.

«Компания будет участвовать в исследованиях, разработке, изготовлении и продаже интегрированных электронных структур, чтобы удовлетворять потребность промышленности в электронных системах. Они будут включать в себя полупроводниковые устройства в тонкой и толстой оболочке и другие компоненты твердого тела, используемые в гибридных и монолитных интегрированных структурах.

Разнообразие процессов будет установлено на лабораторном и производственном уровнях. Они включают: выращивание кристаллов, разрезание, напуск, полировку, диффузию твердого тела, фотолитографическое маскирование и гравирование, вакуумное напыление, покрытие оболочкой, сборку, упаковку, тестирование. А также разработку и изготовление специальных технологий и испытание оборудования, требующегося для выполнения указанных процессов.

Изделия могут включать диоды, транзисторы, устройства с полевым эффектом, фоточувствительные элементы, лучеиспускающие устройства, интегральные схемы и подсистемы, обычно характеризующиеся фразой «масштабируемая интеграция с запаздыванием». Основными пользователями этих продуктов, как ожидается, будут производители передовых электронных систем для коммуникации, радаров, контроля и обработки данных. Ожидается, что большинство этих клиентов будут расположены за пределами Калифорнии».

По всему видно, что Нойс и Мур были оптимистами, раз предполагали, что хоть кто-то на основе этого текста сможет понять, чем, собственно, будет заниматься компания. Из текста бизнес-плана, однако, видно, что производством микропроцессоров заниматься не предполагалось. Впрочем, никто другой в то время ни о каких микропроцессорах не помышлял. Да и самого слова-то тогда не было, ибо центральный процессор любой ЭВМ того периода представлял собой довольно сложный агрегат немалого размера, состоящий из нескольких узлов.

На момент составления этого прожекта никто не мог, конечно, предсказать, какие он принесет доходы. Как бы там ни было, а в поисках кредита Нойс и Мур обратились к Артуру Року (Arthur Rock) — финансисту, который ранее помог создать Fairchild Semiconductor. И через два дня, как в сказке, компаньоны получили два с половиной миллиона долларов. Это даже по сегодняшним меркам немалые деньги, а в 60-х годах прошлого века это было прямо-таки целое состояние. Если бы не высокая репутация Нойса и Мура, то вряд ли они так легко получили бы требуемую сумму. Но что хорошо в США — там всегда имеются в наличии рисковые капиталисты, готовые вложить доллар-другой в перспективный бизнес, связанный с новыми технологиями. Собственно, на этом и покоится могущество этой страны. В современной России, которая, как почему-то считается, идет по пути США, таких капиталистов — днем с огнем…

Итак, дело, можно сказать, было в шляпе. Настала очередь самого приятного момента — выбора для будущего флагмана IT-индустрии. Первое пришедшее в голову название было название, составлено из имен отцов — основателей компании — Moore Noyce. Однако товарищи подняли их на смех. На взгляд «экспертов», такое название произносилось бы всеми не иначе как more noise («много шума»), что для компании, продукция которой должна была использоваться в радиопромышленности, было хуже некуда. Составили список, в котором попадались такие слова, как COMPTEK, CALCOMP, ESTEK, DISTEK и т. п. В результате Мур и Нойс выбрали название, являющееся сокращением от «интегрированная электроника», — Intel.

Их ждало разочарование — это название уже кто-то зарегистрировал ранее для сети мотелей. Но, имея два с половиной миллиона долларов, несложно выкупить понравившееся название. Так компаньоны и поступили.

В конце 60-х годов большинство ЭВМ были оборудованы памятью на магнитных сердечниках, и своей миссией такие компании, как Intel, считали повсеместное внедрение «кремниевой памяти». Поэтому самым первым изделием, которое запустила в производство компания, была «микросхема 3101» — 64-разрядная биполярная статическая оперативная память, основанная на барьерном диоде Шоттки (см. врезку «Вальтер Шоттки»).

Вальтер Шоттки

Бинарные диоды Шоттки названы в честь немецкого физика швейцарского происхождения Вальтера Шоттки (Walter Shottky, 1886-1976). Шоттки долго и плодотворно работал на ниве электропроводимости. В 1914 году он открыл явление возрастания тока насыщения под действием внешнего ускоряющего электрического поля («эффект Шоттки») и разработал теорию этого эффекта. В 1915 году он изобрел электронную лампу с экранной сеткой. В 1918 году Шоттки предложил супергетеродинный принцип усиления. В 1939 году он исследовал свойства потенциального барьера, который возникает на границе полупроводник-металл. В результате этих исследований Шоттки разработал теорию полупроводниковых диодов с таким барьером, которые получили название диодов Шоттки. Вальтер Шоттки внес большой вклад в изучение процессов, протекающих в электролампах и полупроводниках. Исследования Вальтера Шоттки относятся к физике твердого тела, термодинамике, статистике, электронике, физике полупроводников.

В первый год после своего создания (1969) Intel принесла своим владельцам ни много ни мало 2672 доллара прибыли. До полного погашения кредита оставалось совсем чуть-чуть.

4 вместо 12

Сегодня Intel (как, впрочем, и AMD) производит чипы в расчете на рыночные продажи, но в первые годы своего становления компания нередко делала микросхемы на заказ. В апреле 1969 года в Intel обратились представители японской фирмы Busicom, занимающейся выпуском калькуляторов. Японцы прослышали, что у Intel самая передовая технология производства микросхем. Для своего нового настольного калькулятора Busicom хотела заказать 12 микросхем различного назначения. Проблема, однако, заключалась в том, что ресурсы Intel в тот момент не позволяли выполнить такой заказ. Методика разработки микросхем сегодня не сильно отличается от той, что была в конце 60-х годов XX века, правда, инструментарий отличается весьма заметно.

В те давние-давние годы такие весьма трудоемкие операции, как проектирование и тестирование, выполнялись вручную. Проектировщики вычерчивали черновые варианты на миллиметровке, а чертежники переносили их на специальную вощеную бумагу (восковку). Прототип маски изготовляли путем ручного нанесения линий на огромные листы лавсановой пленки. Никаких компьютерных систем обсчета схемы и ее узлов еще не существовало. Проверка правильности производилась путем «прохода» по всем линиям зеленым или желтым фломастером. Сама маска изготавливалась путем переноса чертежа с лавсановой пленки на так называемый рубилит — огромные двухслойные листы рубинового цвета. Гравировка на рубилите также осуществлялась вручную. Затем несколько дней приходилось перепроверять точность гравировки. В том случае, если необходимо было убрать или добавить какие-то транзисторы, это делалось опять-таки вручную, с использованием скальпеля. Только после тщательной проверки лист рубилита передавался изготовителю маски. Малейшая ошибка на любом этапе — и все приходилось начинать сначала. Например, первый тестовый экземпляр «изделия 3101» получился 63-разрядным.

Словом, 12 новых микросхем Intel физически не могла потянуть. Но Мур и Нойс были не только замечательными инженерами, но и предпринимателями, в связи с чем им сильно не хотелось терять выгодный заказ. И тут одному из сотрудников Intel, Теду Хоффу (Ted Hoff), пришло в голову, что, раз компания не имеет возможности спроектировать 12 микросхем, нужно сделать всего одну универсальную микросхему, которая по своим функциональным возможностям заменит их все. Иначе говоря, Тед Хофф сформулировал идею микропроцессора — первого в мире. В июле 1969 года была создана группа по разработке, и работа началась. В сентябре к группе присоединился также перешедший из Fairchild Стэн Мазор (Stan Mazor). Контролером от заказчика в группу вошел японец Масатоси Сима (Masatoshi Shima). Чтобы полностью обеспечить работу калькулятора, необходимо было изготовить не одну, а четыре микросхемы. Таким образом, вместо 12 чипов требовалось разработать только четыре, но один из них — универсальный. Изготовлением микросхем такой сложности до этого никто не занимался.

Итальяно-японское содружество

В апреле 1970 года к группе по выполнению заказа Busicom присоединился новый сотрудник. Он пришел из кузницы кадров для Intel — компании Fairchild Semiconductor. Звали нового сотрудника Федерико Фэджин (Federico Faggin). Ему было 28 лет, но уже почти десять лет он занимался созданием компьютеров. В девятнадцать лет Фэджин участвовал в построении мини-ЭВМ итальянской компании Olivetti. Затем он попал в итальянское представительство Fairchild, где занимался разработкой нескольких микросхем. В 1968 году Фэджин покинул Италию и перебрался в США, в лабораторию Fairchild Semiconductor в Пало-Альто.
Стэн Мазор показал новому члену группы общую спецификацию проектируемого набора микросхем и сказал, что на следующий день прилетает представитель заказчика.

Federico Faggin

Утром Мазор и Фэджин поехали в аэропорт Сан-Франциско встречать Масатоси Симу. Японцу не терпелось увидеть, что именно сделали люди из Intel за несколько месяцев его отсутствия. Приехав в офис, Мазор оставил итальянца и японца с глазу на глаз, а сам благоразумно испарился. Когда Сима посмотрел документы, которые ему протянул Фэджин, то его чуть Кондратий не хватил: за четыре месяца «интеловцы» не сделали ровным счетом ничего. Сима ожидал, что за это время уже закончится прорисовка схемы чипов, а увидел только концепцию в том виде, которая была на момент его отъезда в декабре 1969 года. Дух самурая вскипел, и Масатоси Сима дал выход своему возмущению. Не менее темпераментный Фэджин объяснил Симе, что если тот не успокоится и не поймет, что они в одной лодке, — проекту полный капут. На японца произвели впечатления доводы Фэджина и то, что он, собственно, работает в компании всего несколько дней и не несет ответственность за срыв графика. Таким образом, Федерико Фэджин и Масатоси Сима стали вместе работать над проектированием схем чипов.

К этому времени, однако, руководство компании Intel, которое смотрело на этот заказ Busicom как на очень интересный и в чем-то авантюрный, но все-таки не самый важный эксперимент, переключило группу Хоффа и Мазора на изготовление «изделия 1103» — микросхемы DRAM емкостью 1 кбит.

Intel 1103 DRAM chip, c. 1970

На тот момент именно с изготовлением чипов памяти руководство Intel связывало будущее благополучие компании. Оказалось, что Федерико Фэджин был руководителем проекта, в котором, кроме него, никого не было (Сима, как представитель заказчика, участвовал лишь эпизодически). Фэджин в течение недели создал новый, более реалистичный проектный график и показал его Симе. Тот улетел в Японию в штаб-квартиру Busicom. Японцы, узнав все детали, хотели было отказаться от сотрудничества с Intel, но все-таки передумали и отослали Масатоси Симу обратно в США с целью максимально помочь и ускорить создание набора микросхем.

В конечном итоге группа кроме Фэджина пополнилась одним электротехником и тремя чертежниками. Но основная тяжесть работы все равно легла на руководителя. Первоначально группа Фэджина взялась за разработку чипа 4001 — микросхемы ROM.
Обстановка была весьма нервозной, поскольку никто до них не делал изделий такой сложности. Все приходилось проектировать вручную с нуля. Помимо проектирования чипа параллельно нужно было изготавливать тестовое оборудование и разрабатывать программы тестирования.

Порой Фэджин пропадал в лаборатории по 70-80 часов в неделю, не уходя домой даже на ночь. Как он позднее вспоминал, ему весьма повезло, что в марте 1970 года у него родилась дочка и его жена на несколько месяцев уехала в Италию. В противном случае не миновать бы ему семейного скандала.

В октябре 1970 года работы по изготовлению чипа 4001 были закончены. Микросхема работала безупречно. Это повысило уровень доверия к Intel со стороны Busicom. В ноябре был готов и чип 4003 — микросхема интерфейса с периферией, самая простая из всего набора. Еще чуть позже был готов 320-битный модуль динамической памяти 4002. И вот, наконец, в конце декабря 1970 года с завода для тестирования были получены «вафли» (так американские специалисты называют кремниевые пластины, на которых «вырастили» микросхемы, но еще не разрезали). Дело было поздним вечером, и никто не видел, как у Фэджина тряслись руки, когда он загружал первые две «вафли» в пробер (специальное устройство для испытания и тестирования). Он сел перед осциллографом, включил кнопку напряжения и… ничего, линия на экране даже не дернулась. Фэджин загрузил следующую «вафлю» — тот же самый результат. Он был в полном недоумении.

Нет, конечно, никто не ожидал, что первый опытный образец устройства, которого никто в мире ранее не делал, сразу же покажет расчетные результаты. Но чтобы на выходе вообще не было сигнала — это был просто удар. После двадцати минут учащенного сердцебиения Фэджин решил рассмотреть пластины под микроскопом. И тут сразу же все выяснилось: нарушения в технологическом процессе, приведшие к тому, что некоторых межслойных перемычек на схемах не было! Это было очень плохо, график слетал, но зато Фэджин знал: ошибка произошла не по его вине. Следующая партия «вафель» поступила в январе 1971 года. Фэджин снова заперся в лаборатории и просидел в ней до четырех утра. На этот раз все работало безупречно. В течение усиленного тестирования в последующие несколько дней все же обнаружились несколько незначительных ошибок, но они были быстро исправлены. Подобно художнику, подписывающему полотно, Фэджин поставил на чип 4004 свои инициалы — FF.

Микропроцессор как товар

В марте 1971 года Intel отправила в Японию комплект для калькулятора, который состоял из одного микропроцессора (4004), двух 320-битных модулей динамической памяти (4002), трех микросхем интерфейса (4003) и четырех микросхем ROM. В апреле из компании Busicom поступило сообщение, что калькулятор работает идеально. Можно было запускать производство. Однако Федерико Фэджин начал горячо убеждать руководство Intel, что глупо ограничиваться только калькуляторами. По его мнению, микропроцессор можно было бы использовать во многих областях современного производства. Он был уверен, что набор микросхем 400x представляет самостоятельную ценность и может продаваться сам по себе. Его уверенность передалась руководству. Однако была одна загвоздочка — первый в мире микропроцессор не принадлежал Intel, он принадлежал японской фирме Busicom! Ну что тут было делать? Оставалось ехать в Японию и начинать переговоры о покупке прав на собственную разработку. Так «интеловцы» и поступили. В результате компания Busicom продала права на микропроцессор 4004 и сопутствующие микросхемы за шестьдесят тысяч долларов.

Обе стороны остались довольны. Busicom до сих пор продает калькуляторы, а Intel… Руководство компании Intel поначалу смотрело на микропроцессоры как на побочный продукт, который лишь способствует продажам главного товара — модулей оперативной памяти. Компания Intel выбросила на рынок свою разработку в ноябре 1971 года под названием MCS-4 (Micro Computer Set).

Несколько позднее Гордон Мур, оглядываясь назад, скажет по этому поводу: «Если бы автомобилестроение эволюционировало со скоростью полупроводниковой промышленности, то сегодня «Роллс-ройс» стоил бы три доллара, мог бы проехать полмиллиона миль на одном галлоне бензина и было бы дешевле его выбросить, чем платить за парковку». Конечно, если сравнивать с нынешними требованиями, у MCS-4 были далеко не сногсшибательные показатели. Да и в начале 70-х никто особо сильно не взволновался в результате появления этой продукции. В целом вычислительная система на основе набора MCS-4 не уступала самым первым ЭВМ 1950-х годов, но на дворе-то уже были другие времена, и в вычислительных центрах стояли машины, вычислительная мощь которых ушла далеко вперед.

Intel развернула специальную пропагандистскую кампанию, адресованную инженерам и разработчикам. В своих рекламных объявлениях Intel доказывала, что микропроцессоры, конечно, не являются чем-то очень серьезным, но зато их можно использовать в разных специфических областях, типа автоматизации производства. Помимо калькуляторов набор MCS-4 нашел себе применение в качестве контроллеров для таких устройств, как газовые насосы, автоматические анализаторы крови, устройства контроля уличного движения…
Что касается отца первого в мире микропроцессора, то он был сильно огорчен тем обстоятельством, что Intel никак не хочет взглянуть на новое устройство как на основной продукт. Фэджин совершил несколько туров по США и Европе, выступая в научных центрах и передовых заводах, пропагандируя микропроцессоры. Подчас его и компанию Intel поднимали на смех.

Действительно, уж больно несерьезным тогда выглядела вся эта микропроцессорная затея. Фэджин поучаствовал и в проекте 8008 — создании восьмибитного микропроцессора, который во многом повторял архитектуру 4004. Однако постепенно в нем нарастало чувство обиды за то, что в компании к нему относятся как просто к хорошему инженеру, справившемуся со сложной, но не очень важной работой. Но он-то знал, что фактически совершил мировую революцию.

В октябре 1974 года Федерико Фэджин покинул Intel и основал свою собственную компанию Zilog, Inc. В апреле следующего года в Zilog из Busicom перешел Масатоси Сима. И друзья приступили к проектированию нового процессора, который должен был стать самым лучшим в мире. В мае 1976 года на рынке появился микропроцессор Z80 компании Zilog.

Процессор Z80 был очень успешным проектом и серьезно потеснил на рынке процессоры Intel 8008 и 8080. В середине 70-х — начале 80-х годов компания Zilog была для Intel приблизительно тем же, чем сегодня компания AMD — серьезным конкурентом, способным выпускать более дешевые и эффективные модели той же архитектуры. Как бы там ни было, а большинство обозревателей сходятся в том, что Z80 был самым надежным и успешным микропроцессором за всю историю микропроцессорной техники. Однако не стоит забывать, что история эта еще только начиналась…

MCS-4 — прообраз будущего

Статья о создании первого в мире микропроцессора будет неполной, если не сказать хотя бы пару слов о технических особенностях набора MCS-4. На введении цифры 4 в систему кодирования Intel настоял Федерико Фэджин. Маркетинговому отделу Intel эта идея понравилась — четверка указывала и на разрядность процессора, и на общее количество микросхем. Набор состоял из четырех следующих чипов: 4001 — микросхема маскируемой ROM емкостью 2048 бит; 4002 — микросхема RAM емкостью 320 бит; 4003 — микросхема интерфейса, представляющая собой 10-битный сдвиговый регистр; 4004 — четырехбитный ЦПУ с набором из 45 команд. Фактически это был прообраз персонального компьютера ближайшего будущего. Рассмотрим немного подробнее функционирование этих микросхем, поскольку основные принципы их работы можно обнаружить даже в современных микропроцессорах.

В оперативной памяти (RAM) современного компьютера одновременно хранятся и выполняющиеся программы, и данные, которые они обрабатывают. В связи с этим процессор всякий раз должен знать, что именно он сейчас выбирает из памяти — команду или данные. Первому микропроцессору 4004 было проще — команды хранились только в ROM (чип 4001), а данные — в RAM (чип 4002).

Поскольку инструкции для процессора 4004 были восьмибитными, микросхема 4001 была организована в виде массива из 256 восьмибитных слов (термин «байт» тогда еще не использовался). Иначе говоря, в одной такой микросхеме могло уместиться максимум 256 инструкций центрального процессора. Микропроцессор 4004 мог работать максимум с четырьмя микросхемами 4001, следовательно, максимальное количество инструкций, которые можно было записать, не превышало 1024. Тем более что «Ассемблер» 4004 был очень простым — всего 45 команд, причем не было таких сложных команд, как умножение или деление. Вся математика зиждилась на командах ADD (прибавить) и SUB (отнять). Кто знаком с алгоритмом двоичного деления, легко поймет сложность работы программистов с процессором 4004.

Адрес и данные передавались по мультиплексируемой четырехбитной шине. Поскольку микросхема 4001 представляла собой EPROM, ее можно было перепрошивать, записывая те или иные программы. Тем самым MCS-4 настраивалась на выполнение конкретных задач.
Роль оперативной памяти отводилась чипу 4002. Обмен данными с 4002-й также осуществлялось по четырехразрядной шине. В системе на базе MCS-4 можно было использовать максимум четыре микросхемы 4002, то есть максимальный объем ОП в такой системе равнялся 1 кбайт (4 x 320 бит). Память была организована в виде четырех регистров, в каждом из которых могло размещаться двадцать четырехбитных символов (4 x 20 x 4). Поскольку при использовании четырехбитного кода можно закодировать максимум 16 символов (24), MCS-4 было бы затруднительно использовать для работы с текстовым процессором. Если говорить о калькуляторе, то кодировались десять символов от 0 до 9, четыре знака арифметических действий, десятичная точка и один символ оставался резервным. Получение данных из памяти осуществлялось процессором по инструкции SRC.

Процессор посылал две четырехбитовые последовательности X2 (D3D2D1D0) и X3 (D3D2D1D0). В последовательности X2 биты D3D2 указывали номер банка памяти (номер чипа 4002), а биты D1D0 — номер запрашиваемого регистра в этом банке (современные процессоры, кстати, при работе с памятью также указывают номер банка памяти). Вся последовательность X3 указывала номер символа в регистре. Чипы и регистры нумеровались: 00 — 1; 01 — 2; 10 — 3; 11 — 4. Например, инструкция SRC 01010000 сообщала процессору, что во втором чипе, втором регистре следует выбрать первый символ.

Весь обмен данными с внешними устройствами, такими, как клавиатура, дисплеи, принтеры, телетайпы, разного рода переключатели, счетчики, — словом, с периферией, осуществлялся через микросхему интерфейса 4003. В ней были объединены параллельный выходной порт, а также последовательный входной / выходной порт. В принципе, такой механизм обмена данными с периферией просуществовал вплоть до появления портов USB и т. п.

Основа набора — микросхема 4004 — была самым настоящим микропроцессором. Процессор содержал четырехбитный сумматор, регистр-аккумулятор, 16 индексных регистров (четырехбитных, естественно), 12 счетчиков программ и стека (четырехбитных) и восьмибитный командный регистр и декодер. Командный регистр подразделялся на два четырехбитных регистра — OPR и OPA.

Рабочий цикл происходил следующим образом. Процессор вырабатывал сигнал синхронизации SYNC. Затем посылалось 12 бит адреса для выборки из ROM (4001), которые проходили за три рабочих цикла: A1, A2, A3. В соответствии с поступившим запросом обратно в процессор посылалась восьмибитная команда за два цикла: M1 и M2. Инструкция размещалась в регистрах OPR и OPA, интерпретировалась и выполнялась за следующие три цикла: X1, X2, X3. На рисунке показан рабочий цикл процессора Intel 4004. Частота процессора 4004 первого выпуска была 0,75 МГц, так что все это происходило не очень быстро по нынешним понятиям. Весь цикл занимал порядка 10,8 секунды. Суммирование двух восьмизнаковых десятичных чисел занимало 850 секунд. За секунду Intel 4004 выполнял 60 000 операций.

Даже из краткого технического описания видно, что это был совсем слабенький процессор. Поэтому нет ничего удивительного, что мало кого в начале семидесятых годов прошлого века всполошило появление на рынке набора MCS-4. Продажи по-прежнему оставались не очень высокими. Зато пропаганда Intel откликнулась в сердцах молодых энтузиастов вроде Билла Гейтса (Bill Gates) и его друга Пола Аллена (Paul Allen), которые сразу поняли, что появление микропроцессоров открывает лично для них двери в новый мир.

Схема кодирования от Intel

(Писали в UPgrade и на NNM)
Схему цифрового кодирования изделий Intel изобрели Энди Гроув (Andy Grove) и Гордон Мур. В своем исходном виде она была весьма простой, для кодирования использовались только цифры 0, 1, 2 и 3. После того как Федерико Фэджин создал микропроцессор, он предложил ввести цифру 4, чтобы в коде отразить четырехбитную структуру его регистров. С появлением восьмибитных процессоров была добавлена цифра 8. В этой системе любое изделие получало код, состоящий из четырех цифр. Первая цифра кода (крайняя левая) обозначала категорию: 0 — контрольные чипы; 1 — микросхемы PMOS; 2 — микросхемы NMOS; 3 — биполярные микросхемы; 4 — четырехбитные процессоры; 5 — микросхемы CMOS; 7 — память на магнитных доменах; 8 — восьмибитные процессоры и микроконтроллеры. Цифры 6 и 9 не использовались.

Вторая цифра в коде обозначала тип: 0 — процессоры; 1 — микросхемы статической и динамической RAM; 2 — контроллеры; 3 — микросхемы ROM; 4 — сдвиговые регистры; 5 — микросхемы EPLD; 6 — микросхемы PROM; 7 — микросхемы EPROM; 8 — схемы синхронизации для тактовых генераторов; 9 — чипы для телекоммуникаций (появилась позднее). Две последние цифры обозначали порядковый номер данного вида изделия. Таким образом, первая микросхема, которую изготовила Intel, имевшая код 3101, расшифровывалась как «биполярная микросхема статической или динамической RAM первого выпуска».

Читайте далее эту историю по ссылкам:
История архитектуры процессора x86 Часть 2. Восемь бит
История архитектуры процессора x86 Часть 3. Далекий пращур
[источники]
источники
http://upweek.ru/istoriya-arxitektury-processora-x86-chast-1.-samyj-pervyj-mikroprocessor.html
http://upweek.ru/istoriya-arxitektury-processora-x86-chast-2.-vosem-bit.html
http://upweek.ru/istoriya-arxitektury-processora-x86-chast-3.-dalekij-prashhur.html

Узнайте подробнее про 8-ядерный микропроцессор Эльбрус-8С и про Советскую историю тетриса. Вот вам еще 38 клавиатурных сокращений и краткая история одного из самых популярных в мире приложений. Вот еще Как защититься от Windows 10 и что это был за Секретный предок компьютеров

Время на прочтение
10 мин

Количество просмотров 10K

27 февраля 1989 года Intel Corp. представила первый в мире микропроцессор с 1 миллионом транзисторов. Он стал первым подобным чипом компании, где использовалась уменьшенная архитектура набора команд.

Одно только количество транзисторов уже стало огромным шагом вперёд: в предыдущем микропроцессоре Intel 80386 их было всего 275 000. Забавно, что новинка компании изрядно шокировала пользователей. Отчасти дело в том, что новый чип нарушил традицию Intel в обеспечении совместимости с более ранними процессорами, а ещё потому, что компания три года тщательно скрывала свою разработку. 

Новый процессор, получивший обозначение i860, начал разрабатываться в 1986 году примерно в то же время, что и 80486 (преемник популярных Intel 80286 и 80386). Эти два чипа имеют примерно одинаковую площадь и используют одну и ту же технологию CMOS 1 мкм. Разработка велась на заводе компании в Хиллсборо, штат Орегон.

Освободившись от ограничений совместимости с семейством процессоров x86, секретная команда N10 начала практически с чистого листа.

Крестовый поход одного человека

Чистый лист недолго оставался чистым. Лесли Кон, главный архитектор проекта, уже получил прозвище Мистер RISC. Он мечтал заняться микропроцессором RISC с тех пор, как присоединился к Intel в 1982 году. На первую попытку ушло почти 18 месяцев, но технологии того времени не позволяли использовать достаточное количество транзисторов на одном чипе для достижения желаемой производительности. Позднее была сделана ещё одна попытка разработки, которая закончилась ничем, так как Intel решила не инвестировать в этот технологический процесс.

Жан-Клод Корне, вице-президент и генеральный менеджер микрокомпьютерного подразделения Intel в Санта-Кларе, увидел в N10 возможность обслуживать рынок высокопроизводительных микропроцессоров. Он предсказывал, что этот чип выйдет за рамки утилитарной линейки микропроцессоров и станет оборудованием для инженерных и научно-исследовательских сообществ высокого уровня.

Разработчики вели обсуждения с потенциальными клиентами в индустрии суперкомпьютеров, графических рабочих станций и миникомпьютеров, что привело к появлению новых требований к будущему чипу. Производители суперкомпьютеров хотели, чтобы математический сопроцессор (сопроцессор для расширения командного множества центрального процессора и обеспечивающий его функциональностью модуля операций с плавающей запятой, для процессоров, не имеющих интегрированного модуля) мог обрабатывать векторы. В итоге, чтобы избежать узких мест в производительности, весь чип был разработан в 64-битной архитектуре. Это стало возможным благодаря 1 миллиону транзисторов. 

Поставщики графических рабочих станций, со своей стороны, призвали разработчиков Intel сбалансировать производительность целочисленных вычислений с производительностью операций с плавающей запятой и сделать чип способным воспроизводить трёхмерную графику. 

Производители миникомпьютеров хотели скорости и подтвердили, что RISC — единственный путь к высокой производительности. Они также подчеркнули высокую пропускную способность, необходимую для работы приложений баз данных.

Команда Intel думала и о конкурентах, таких как MIPS Computer Systems Inc., Sun Micro Systems Inc. и Motorola Inc., поэтому понимала, что их чип с архитектурой RISC не будет первым на рынке, однако 64-битная технология означала, что они опередят 32-битные технологии конкурентов. Планировалась и другая архитектура с управлением памятью, кэшем, операциями с плавающей запятой и другими функциями на одном чипе, что было недостижимой для конкурентов универсальностью.

Окончательное решение было принято вице-президентом и генеральным директором группы технологий и разработки компонентов компании. Ему импонировало рвение Кона, которое тот проявлял к созданию сверхбыстрого RISC-микропроцессора, но чувствовал, что у Intel не хватает ресурсов для инвестирования в такой проект. К тому же некоторые руководители Intel явно колебались. Однако ближе к концу 1985 года было решено, что время чипов RISC пришло. 

В тот момент, когда было принято решение, в январе 1986 года, стало по-настоящему жарко. Чип Intel RISC должен был выйти на рынок до того, как конкурентные проекты прочно там укоренятся. А поскольку проект стартовал одновременно с 486, им пришлось бы конкурировать, так что разработчики постоянно следили и прилагали все усилия, чтобы N10 постоянно опережал 486. 

Подбор персонала

Как только проект был утверждён, Сай Вай Фу, инженер завода в Хиллсборо, переехал в Санта-Клару и присоединился к Кону в качестве соруководителя группы. Фу и Кон были уже знакомы, они оба учились в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене, и вновь воссоединились в Intel, чтобы работать над RISC. Фу изо всех сил пытался собрать группу талантливых инженеров. Помимо своего желания преодолеть барьер в миллион транзисторов, он следовал собственной философии управления: расширить кругозор инженеров, бросив им вызов за пределами их областей знаний.

Хон П. Сит, инженер-конструктор, также выбрал N10 вместо 486, потому что с 486 ему пришлось бы работать над логикой управления, и он многое об этом знал. А N10 нужны были люди для работы над модулем с плавающей запятой, о которой разработчик почти не знал, поэтому ему было интересно учиться.

Помимо «беглецов», как назвал их менеджер группы 486 Джон Кроуфорд, группа N10 привлекла трёх специалистов по проектированию памяти из групп разработки технологий Intel, что было важно, поскольку внутри чипа должно было быть много памяти. Также Кон и Фу взяли на работу нескольких инженеров, только что окончивших учебные заведения. Количество инженеров выросло до 20. Это на восемь больше, чем они планировалось, но гораздо меньше, чем было в команде 486.

Проект на бумаге

В первые месяцы 1986 года Кон усовершенствовал свои идеи относительно архитектуры N10. Предполагалось, что и N10, и 486 будут не более 10 мм, и это вызывало некоторые опасения. Но чип становился менее функциональным, если пытаться сделать его меньше. И пришлось признать, что иначе никак. Получилось даже больше. Фактически размеры i860 — 10 на 15 мм.

Кон начал с требования к высокой производительности для целочисленных вычислений, большого кэша для данных и инструкций, а также специализированной схемы для быстрых вычислений с плавающей запятой. В то время как большинству микропроцессоров требуется от 5 до 10 тактовых циклов для выполнения операции с плавающей запятой, цель Кона состояла в том, чтобы сократить это время до одного цикла с помощью конвейерной обработки. Он также хотел, чтобы шина данных была 64-битной, но со 128-битной шиной между кэшем данных и секцией с плавающей запятой, чтобы секция с плавающей запятой не попадала в бутылочное горлышко при доступе к данным. Подобно суперкомпьютеру, чип должен был бы выполнять векторные операции, а также параллельно выполнять разные инструкции.

В начале апреля Фу взял карандаш и лист бумаги и набросал схему чипа, разделённую на восемь разделов: целочисленное ядро ​​RISC, блок подкачки, кэш инструкций, кэш данных, сумматор с плавающей запятой, умножитель с плавающей запятой, регистры с плавающей запятой и контроллер шины. Он также раздумывал над рядом вопросов: например, взять ли для области кэша размер строки 32 байта. (Строка любой длины — это набор ячеек памяти, наименьшая единица памяти, которую можно перемещать туда и обратно между кэшем и основной памятью.) Хотя меньший размер строки немного улучшил бы производительность, в этом случае пришлось бы менять форму, что сделало бы его неудобным для размещения на чипе. Поэтому был выбран  наименьший размер строки, который только возможен при условии сохранения нужной формы.

Черновик также фактически прикончил одну из идей Кона: кэш данных, разделённый на четыре 128-битных отсека для создания четырёхстороннего параллелизма, называемого четырёхсторонним ассоциативным набором. Когда Фу нарисовал план, он понял, что разделение на четыре не сработает. С двумя отсеками данные могут течь из кэша по прямой линии в модуль с плавающей запятой. При четырёхстороннем параллелизме пришлось бы сгибать сотни проводов. Он увидел, что отказ от четырёхстороннего разделения приведёт к снижению производительности всего на 5 процентов, поэтому выбрал двухсторонний кэш.

На черновике в итоге остался блок пустого пространства. «Я понимал, что не следует уплотняться по максимуму, пока не знаешь деталей, потому что всё увеличивается», — сказал Фу. В итоге пустое пространство было заполнено и потребовалось даже немного больше места. Затем, ближе к концу процесса проектирования, инженер извиняющимся тоном сказал: «Когда я складывал эти блоки вместе, я добавлял их неправильно. Я пропустил 250 микрон».

Это была простая ошибка, которую тяжело исправить. Нужно найти место для 250 микрон, но в технологических процессах добавление сотни микрон здесь или там может значительно снизить производительность. Разработчики испробовали все способы, какие только могли придумать, чтобы компенсировать ущерб, но в конце концов, пришлось увеличить чип.

Поскольку эскиз Фу делил чип на восемь блоков, команду тоже поделили на восемь групп по два-три инженера, в зависимости от сложности блока. Группы начали работу над логическим моделированием и проектированием схем, в то время как Кон продолжал дорабатывать архитектурные спецификации.

Энергопотребление поначалу вызывало серьёзные опасения. Кон и Фу подсчитали, что чип должен потреблять 4 Вт на частоте 33 мегагерца. Фу разделил бюджет мощности между командами, выделив полватта туда, ватт туда. «Я сказал им уйти, сделать свой дизайн, а затем, если превысите свой бюджет, вернуться и сказать мне».

Особое беспокойство вызывали широкие шины. Разработчики обнаружили, что одна ячейка памяти на микросхеме управляет длинной линией передачи с ёмкостью от 1 до 2 пикофарад; к тому времени, когда достигается пункт назначения, сигнал становится очень слабым и нуждается в усилении. Для кэш-памяти требовалось около 500 усилителей, примерно в 10 раз больше, чем для микросхемы памяти. Как и большинство статических ОЗУ, эти усилители потребляли 2,5 Вт — более половины энергопотребления всего чипа. Создание SRAM с использованием методов схемотехники, заимствованных из технологии динамической RAM, сократило это значение примерно до 0,5 Вт.

«Оказалось, что в то время как некоторые группы превышали свой энергетический бюджет, другие в него укладывались, хотя я намеренно занизил цифры. Я хотел их немного напугать, чтобы они не вышли за рамки и не сожгли слишком много энергии», — сказал Фу. В паспорте фактического чипа заявлено 3 Вт.

Одна инструкция, один такт

Чтобы достичь цели по производительности, разработчики сделали выполнение каждой инструкции за один такт чем-то вроде религии. Это потребовало целый ряд новаторских поворотов. Для RISC-процессоров характерно использование чуть менее двух тактов на инструкцию, поэтому цель команды N10 — одна инструкция на такт — казалась достижимой, но такие скорости необычны для многих других функций чипа. 

Необходимо было разработать новые алгоритмы для обработки сложений и умножений с плавающей запятой за один цикл в конвейерном режиме. Алгоритмы с плавающей запятой входят в число 20-ти нововведений чипа.

Однако деление с плавающей запятой занимает от 20 до 40 циклов, и разработчики заранее поняли, что им не хватит места на микросхеме для специальной схемы, необходимой для такой редкой операции.

Разработчики сумматора и множителя с плавающей запятой привели логику округления чисел в соответствие со стандартами IEEE, что снизило производительность. (Компьютеры Cray Research Inc., например, отвергают эти стандарты для повышения производительности.) Хотя некоторые инженеры N10 хотели более высокой производительности, выяснилось, что клиенты предпочитают соответствие стандартам.

Тем не менее, разработчики нашли способ добиться трёхмерной графики, которая требуется инженерам и учёным, без болезненных компромиссов. Помогло включение небольшого количества дополнительных схем в оборудование для операций с плавающей запятой, что увеличило размер чипа всего на 3 процента, но повысило скорость обработки графических вычислений в 10 раз, до 16 миллионов 16-битовых элементов изображения в секунду.

С процессором RISC для выполнения загрузки из кэш-памяти за один такт обычно требуется дополнительный порт записи регистра, чтобы предотвратить помехи между информацией о загрузке и результатом, возвращаемым из арифметико-логического устройства. Команда N10 придумала, как использовать один и тот же порт для обеих частей информации в одном цикле и таким образом сэкономить без потери скорости. 

Быстрый доступ к инструкциям и данным является ключевым моментом для RISC-процессора: поскольку инструкции просты, их может потребоваться больше. Разработчики создали и запатентовали новые методы схемотехники, чтобы обеспечить доступ за один цикл к большой кэш-памяти через очень большие шины, потребляющие всего 2,5 Вт.

«Существующие части SRAM могут получить доступ к данным за сопоставимое время, но они потребляют много энергии», — сказал Кон.

Никакого раздутого элегантизма

Миллион транзисторов означал, что большая часть двух с половиной лет разработки была потрачена на проектирование схем. Восемь групп, работающих над разными частями чипа, требовали тщательного координирования, чтобы каждая часть гарантированно работала с остальными после сборки. 

Прежде всего, это была философия дизайна N10: никакого раздутого элегантизма. «Раздутый элегантизм убил много чипов», — сказал Роланд Альберс, руководитель группы разработчиков схем. Разработчики схем, по его словам, не должны изобретать велосипед. Если типичный цикл составляет 20 наносекунд, а установленная технология ведёт к 15 нс, инженер должен принять это и перейти к следующей схеме.

Временные параметры были задокументированы в первоначальных спецификациях проекта и обновлялись на еженедельных встречах, которые Альберс собирал после фактического проектирования схем.

Чтобы гарантировать, что схемы различных блоков микросхемы будут чётко соединяться, Альберс и его разработчики написали руководство, описывающее их работу. Вместе с инженерами из отдела САПР Intel он разработал графическую среду моделирования цепей, с помощью которой инженеры вводили схемы моделирования, включая паразитную ёмкость устройств и межсоединений, в графическом, а не буквенно-цифровом виде. Затем выходные данные анализировались на рабочей станции в виде графических сигналов.

На еженедельных собраниях каждый инженер, завершивший часть проекта, представлял свои результаты. Остальные должны были убедиться, что он не идёт на ненужный риск и придерживается установленной методологии, а также, что его часть будет интегрироваться с другими частями чипа.

У Intel были инструменты для работы на высокуровневом языке, имитирующего логику чипа. Стоит ли их использовать? Такие инструменты экономят время и устраняют ошибки, допущенные разработчиками-людьми, но, как правило, схемы получаются не слишком компактными. Собственные инструменты Intel для проектирования компоновки сократили плотность примерно вдвое и замедлили работу на одну треть по сравнению с ручным проектированием схем. Коммерчески доступные инструменты, по словам инженеров Intel, работают ещё хуже.

Решить, когда и где использовать эти инструменты, было достаточно просто: те части логики с плавающей запятой и ядра RISC, которые управляют данными, должны были разрабатываться вручную, как и кэши, потому что они требовали большого количества повторений. Некоторые ячейки повторяются сотни, даже тысячи раз (ячейка SRAM повторяется 100 000 раз), поэтому при ручной упаковке они занимают в два раза меньше места. 

Однако с логикой управления, где повторений мало или совсем нет, экономия времени считалась оправданной, особенно потому, что автоматическое создание схемы позволяло вносить изменения в последнюю минуту для исправления работы чипа.

Около 40 000 транзисторов из более чем миллиона были размещены в чипе автоматически, а около 10 000 — вручную и воспроизведены для производства оставшихся 980 000. «Если бы нам пришлось делать эти 40 000 вручную, это добавило бы к графику работ несколько месяцев и возникло бы больше ошибок», — рассказывал Роберт Г. Вилонер, один из инженеров компании.

Эти инструменты для создания компоновки использовались в Intel и раньше, так что команда была уверена, что они будут работать. Вопрос был в том, сколько места займут автоматически спроектированные схемы. По словам Альберса, «это заняло немного больше времени, чем мы думали, что вызвало некоторые проблемы ближе к концу, поэтому нам пришлось немного увеличить размер кристалла».

Продолжение следует…

Ровно 40 лет назад Intel выпустила свой первый коммерческий микропроцессор Intel 4004, ставший первым микропроцессором в мире. Произошло это 15 ноября 1971 года, но началось все в 1969 году, когда японская компания Nippon Calculating Machine Corporation попросила Intel создать 12 чипов для калькулятора Busicom 141-PF.

Инженеры Федерико Фаггин (Federico Faggin), Тед Хофф (Ted Hoff) и Стэнли Мазор (Stanley Mazor) принялись за работу и придумали инновацию, которая стала настоящей гордостью компании: 16-пиновый микропроцессор с 2300 транзисторами MOS, работающий с частотой 740 кГц. По сравнению с сегодняшними стандартами 10-микронный 4004 кажется настоящим гигантом, но на тот момент это было очень важное изобретение, особенно если учесть, что процессор был создан из единого куска кремния. А один из его создателей, Федерико Фаггин, настолько гордился своим творением, что решил присвоить дизайну собственные инициалы — «FF», чтобы отметить «истинный предмет искусства».

Новости